Изучение реакции привитой полимеризации в

Изучение реакции привитой полимеризации в присутствии
инициирующей системы на основе ионов никеля (II)
Горбань О.В. (ВХТ 501)
Научный руководитель Е.А. Перевалова
Сорбционные материалы на основе различных волокон, в том числе и
поликапроамидных, в последние годы достаточно широко используются для
очистки различных сред. Для качественной очистки волокнистые материалы
должны обладать достаточно высоким значением статической обменной
емкости, которая напрямую зависит от количества привитого сополимера в
волокне. Введение сорбционно-активных групп в макромолекулу
поликапроамида осуществляют с помощью метода привитой полимеризации,
эффективность которого во многом зависит от применяемой инициирующей
системы.
В данной работе изучалось влияние типа инициирующих систем на
выход привитого сополимера и выбор
инициирующей системы
перспективной с научной и практической стороны.
В качестве прививаемого мономера нами был использован
глицидиловый эфир метакриловой кислоты (ГМА), привитая полимеризация
осуществлялась с использованием инициирующей системы Ni2+- Н2О2 окислительно-восстановительные системы (ОВС), в которой H2O2 является
окислителем.
Реакция привитой полимеризации состоит из двух основных стадий: 1 –
стадия инициирования; 2 – стадия непосредственно привитой
полимеризации. Активирование и рост привитой цепи осуществляется по
углеродному атому, находящемуся в α – положение к группе NH амидной
связи в ПКА.
Для увеличения количества ПСП и селективности реакции условия
проведения привитой полимеризации были подобраны таким образом, что
получение целевого продукта не сопровождается образованием
гомополимера глицидилметакрилата. Соблюдая выбранные режимы, было
получено модифицированное волокно с содержанием ГМА 30 -35 %.
Проведенные исследования позволили оценить влияние типа
инициирующей системы на процесс привитой полимеризации и сделать
вывод о целесообразности ее использования в лабораторной практике, а так
же в периодических промышленных процессах модификации волокон.
Сравнение проводили в отношении широко используемой инициирующей
системы Cu2+- Н2О2, в которой H2O2 является восстановителем. При
использовании системы Ni2+ - H2O2 выход привитого сополимера в среднем
на 7-10% больше, чем в случае системы Cu2+ - H2O2, при прочих равных
условиях. Однако проведенные эксперименты показали, что в отработанных
растворах инициаторов практически нет Ni2+, тогда как содержание ионов
меди практически не изменилось. Уменьшение количества ионов никеля
можно объяснить тем, что они не восстанавливаются после окисления или
протекают вторичные реакции окисления образовавшегося Ni2+ (возможно
кислородом, растворенным в воде). Поэтому раствор меди можно
использовать многократно, а для многократного использования растворов
никеля (II) необходимо дополнительно вводить восстановитель, что
усложнит процесс, понизит его стабильность. Поэтому целесообразней
использовать в качестве окислительно-восстановительной системы Cu2+ Н2О2.
Были изучены основные закономерности процесса и их влияние на выход
привитого сополимера. Изучена сорбционная активность полученных
сополимеров по отношению к катионам меди, а также физико-механические
показатели модифицированного волокна. Проведенные исследования
показали, что полученное волокно обладает хорошими сорбционными
свойствами и физико-механическими показателями для последующей
переработки в нетканые или иные материалы.
Данные тезисы опубликованы в сборнике [17-я межвузовская научнопрактическая конференция молодых ученых и студентов г. Волжского].
Подробная информация о конференции представлена на сайте ВПИ (филиал)
ВолгГТУ:http://volpi.ru (VolzhskyPolitechnicalInstitute) в разделе «Наука» >
«Конференции».
Вопросы можно задать по электронной почте: vpi@volpi.ru.